高中物理动量典型问题剖析.pdf

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1、动量典型问题剖析问题1：掌握求恒力和变力冲量的方法。恒力F的冲量直接根据I=Ft求，而变力的冲量一般要由动量定理或F-t图线与横轴所夹的面积来求。例1、质量为m的小球由高为H的、倾角为θ光滑斜面顶端无初速滑到底端过程中，重力、弹力、合力的冲量各是多大？2H12H分析与解：力的作用时间都是t，力的大小依次是mg、gsin2singmgcosθ和mg.sinθ，所以它们的冲量依次是：m2gHm2gHI,I,Im2gHGsinNtan合特别要注意，该过程中弹力虽然不做功，但对物体有冲量。例2、一个物体同时受到两个力F、F的作用，F、F与时间t1212

2、的关系如图1所示，如果该物体从静止开始运动，经过t=10s后F、1F以及合力F的冲量各是多少？2分析与解：经过t=10s后,F的冲量I=10×10/2=50N.S11F的冲量I=－50N.S,合力F的冲量为0.22图1例3、一质量为100g的小球从0.80m高处自由下落到一厚软垫上．若从小球接触软垫到小球陷至最低点经历了0.2s，则这段时间内软垫对小球的冲量为________．(取g=10m/s2，不计空气阻力)．分析与解:小球从高处自由下落到软垫陷至最低点经历了两个过程，从高处自由下落到接触软垫前一瞬间，是自由下落过程，接触软垫前一瞬间速度由

3、：v22gh,求出tv2gh4m/s.t接触软垫时受到软垫向上作用力N和重力G(=mg)作用，规定向下为正，由动量定理：(mg-N)t=0-mvt故有：在重物与地面撞击问题中，是否考虑重力，取决于相互作用力与重力大小的比较，此题中N=0.3N，mg=0.1N，显然在同一数量级上，不可忽略．若二者不在同一数量级，相差极大，则可考虑忽略不计（实际上从同一高度下落，往往要看撞击时间是否极短，越短冲击力越大）．问题2：掌握求动量及动量变化的方法。求动量的变化要用平行四边形定则或动量定理。例4、以初速度v平抛出一个质量为m的物体，抛出后t秒内物体的动量变

4、化是多少？0分析与解：因为合外力就是重力，所以Δp=Ft=mgt例5、一粒钢珠从静止状态开始自由下落,然后陷人泥潭中。若把在空中下落的过程称为过程Ⅰ，进人泥潭直到停止的过程称为过程Ⅱ,则()A、过程I中钢珠的动量的改变量等于重力的冲量B、过程Ⅱ中阻力的冲量的大小等于过程I中重力的冲量的大小C、I、Ⅱ两个过程中合外力的总冲量等于零D、过程Ⅱ中钢珠的动量的改变量等于零分析与解：根据动量定理可知,在过程I中,钢珠从静止状态自由下落.不计空气阻力,小球所受的合外力即为重力,因此钢珠的动量的改变量等于重力的冲量,选项A正确;过程I中阻力的冲量的大小等于过

5、程I中重力的冲量的大小与过程Ⅱ中重力的冲量的大小之和,显然B选项不对;在I、Ⅱ两个过程中,钢珠动量的改变量各不为零.且它们大小相等、方向相反，但从整体看，钢珠动量的改变量为零,故合外力的总冲量等于零,故C选项正确,D选项错误。因此，本题的正确选项为A、C。问题3：能应用动量定理求解相关问题遇到涉及力、时间和速度变化的问题时.运用动量定理解答往往比运用牛顿运动定律及运动学规律求解简便。应用动量定理解题的思路和一般步骤为：（1）明确研究对象和物理过程;（2）分析研究对象在运动过程中的受力情况;（3）选取正方向,确定物体在运动过程中始末两状态的动量;

6、（4）依据动量定理列方程、求解。1．简解多过程问题。例6、一个质量为m=2kg的物体,在F=8N的水平推力作用下,从静止开始沿水平1面运动了t=5s,然后推力减小为F=5N,方向不变,物体又运动了t=4s后撤去外力,物体再经过122t=6s停下来。试求物体在水平面上所受的摩擦力。3分析与解：规定推力的方向为正方向,在物体运动的整个过程中,物体的初动量P=0,末动1量P=O。据动量定理有：(FtFtf(ttt)021122123即：8554f(546)0，解得f4N由例6可知,合理选取研究过程，能简化解题步骤,提高解题速

7、度。本题也可以用牛顿运动定律求解。同学们可比较这两种求解方法的简繁情况。.2.求解平均力问题例7、质量是60kg的建筑工人，不慎从高空跌下，由于弹性安全带的保护作用，最后使人悬挂在空中．已知弹性安全带缓冲时间为1.2s，安全带伸直后长5m，求安全带所受的平均冲量．（g=10m／s2）分析与解：人下落为自由落体运动，下落到底端时的速度为：V22gh0V2gh10m/s0取人为研究对象，在人和安全带相互作用的过程中，人受到重力mg和安全带给的冲力F，取F方向为正方向，由动量定理得：Ft=mV—mV0mV所以Fmg01100N，（方向竖

8、直向下）t注意：动量定理既适用于恒力作用下的问题，也适用于变力作用下的问题．如果是在变力作用下的问题，由动量定理求出的力是在t时间内的平均值．3、求解